焊接性影响因素：全面分析

2023-07-02 理论教育版权反馈

【摘要】：影响材料焊接性的因素有四个方面；材料、工艺、结构和使用条件。焊接参数以及焊接时的工艺措施可以调节和控制热循环，防止焊接缺陷产生；而焊前预热、后热和焊后热处理，对于防止热影响区淬硬变脆、减小焊接应力，避免氢致裂纹产生等具有良好的效果。合理安排焊接顺序也能有效减小焊接应力与变形。

影响材料焊接性的因素有四个方面；材料、工艺、结构和使用条件。

1.材料因素

材料因素包括被焊“母材”和施焊用“焊接材料”。母材主要是指它本身的物理化学性能，如金属的熔点、导热性、热胀系数、密度、热容等。它对焊接热循环、熔化、结晶、相变、拘束情况等都会产生影响，从而影响焊接性。焊接材料直接参与熔池和熔合区的物理化学冶金过程，决定着焊缝的成分、组织、性能和缺陷的形成，以及熔合区的液化机制、晶界偏析等。如果焊接材料选择不当，与母材不匹配，就会引起裂纹、气孔、夹杂等缺陷的产生和组织性能的变化，而不能获得满足使用要求的接头。因此，对于一定的母材，如何选择焊接材料是保证获得优质焊接接头的主要冶金条件。

2.工艺因素

工艺因素包括焊接方法、焊接参数、焊接顺序、预热、后热和焊后热处理等。焊接方法的影响主要体现在焊接热源能量密度、最高加热温度和冷却速度等方面。同时，焊接方法的不同，对焊接熔池和接头区域的保护条件也不同，如气体保护、渣保护，或气-渣联合保护，以及真空焊接条件等。焊接参数以及焊接时的工艺措施可以调节和控制热循环，防止焊接缺陷产生；而焊前预热、后热和焊后热处理，对于防止热影响区淬硬变脆、减小焊接应力，避免氢致裂纹产生等具有良好的效果。合理安排焊接顺序也能有效减小焊接应力与变形。这些因素可从不同角度改变材料的焊接性。

3.结构因素

结构因素包括焊接结构的形状、尺寸、厚度、接头形式、坡口形状、焊缝布局等。结构因素对焊接性的影响主要表现在热的传递方向和对力拘束状态方面。不同的焊接结构形状、尺寸、接头形式、坡口形状、焊缝布局等对热的传递方向、焊接拘束度等产生影响，进而影响熔池的结晶方向、晶粒生长、接头应力状态。因而，从焊接应力的角度出发，焊接结构设计时就应考虑接头处于较小的应力状态，避免焊缝过于密集和交叉，以减小焊接应力，防止焊接裂纹产生。

4.使用条件

使用条件包括焊接结构服役时的工作温度、负荷条件和工作介质。工作环境和运行条件要求焊接结构具有相应条件下的使用性能。高温条件下工作的焊接结构，要求具有足够高的高温强度和抗蠕变性能，良好的化学稳定性和组织稳定性；低温条件或冲击载荷条件下工作的焊接结构，要求具有抗脆性断裂性能和较高的冲击韧度；动载荷条件下工作的焊接结构，要求具有良好的抗疲劳性能；腐蚀介质工作条件下的焊接结构，要求具有良好的耐蚀性能等。使用条件越苛刻，对接头性能要求越高，材料的使用焊接性就越不易保证。因此，为了分析和解决材料的焊接性问题，必须根据焊接接头的使用条件要求，合理地选择焊接方法和焊接材料，采取必要的工艺措施，避免焊接缺陷的产生。

焊接性影响因素：全面分析

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